二、水下碳棒水喷射切割
这种水下切割方法很像陆地上使用的碳弧气刨，不同的是把压
缩空气改为高压水。切割碳棒 (电极)包铜，并有防水层。
切割基本设备是直流焊接电源、弧水割枪及水泵。在水下
0.62～0.76MP乱的工作环境中，水泵应能产生0.013垃
3/垃i九的高压水。切割电流在700～1200A之间，与使用的目的是刨还是切有
关，并随电缆长度而变。切割时采用直流反极性，电极接正。只是
在切割铜合金时，用正极性。
水下碳棒水喷射切割是通过碳棒与工件间短路引燃电弧，并同
步移动碳棒与冲刷作用的高压水，使工件不断熔化并冲走，形成切
口。切割时使用电流较大，所以选用平特性弧焊电源 (如 ⅹPG7-
1500焊机)，采用反接法。碳棒选用 W-802型水下切割碳棒，一般
长度为230垃垃，直径以8垃垃为宜，其伸出长度约为150垃垃。
为降低与稳定切割电流，采用侧面喷水方式，其喷水压力约
1MP乱。喷嘴为两直孔式，喷孔直径为2.5～3mm。
燃料容器和管道切割安全技术
1.发生火灾事故的一般原因
(1)切割前，对容器内外的可燃物清洗、置换得不彻底、检测
数值不准确或取样部位不适当，致使在容器、管道内以及动火点周
围存在着危险性混合气体。
(2)在切割过程中，动火条件发生了变化，虽然动火前进行了
仔细的清洗，检测也合格，但是随着动火切割的进行，夹藏在保温
材料中的可燃物随着温度的升高而不断逸出，遇到明火仍可引起
事故。
(3)动火切割的容器没有与生产系统完全隔断，致使可燃气体
窜通过来，进入动火区而发生危险。
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切割，引起危险。
(5)切割没有开口的密封容器，比如用水置换时，水位放得较
高，没开口的顶部被水封闭成一个密闭空间，极易发生危险。
2.动火切割的安全技术措施
(1)隔离 不允许在易燃易爆的场所进行动火切割，而必须到
固定的动火区来进行切割。固定的动火区要符合下列条件要求。
① 距离可燃物容器和管道等10垃以外。
② 与可燃物生产现场，车间要隔开。不准有门、窗、地沟、
管道连通。
③ 生产车间有可燃物正常放空，或发生事故时，可燃气体不
能扩散到动火区来。
④ 准备好足够数量且确实有效的灭火器材。
⑤ 周围划定界线，并有 “动火区”字样的安全标志。
(2)严格进行清洗和置换
① 在容器或管道内进行切割时，必须将原来内部残存的介质、
痕迹进行仔细清理。清洗时，可用热的碱水或水蒸气煮沸，时间不
少于2L。
② 常用置换介质有氮气、二氧化碳、水蒸气、水。置换后是
否符合要求，不能用置换次数来衡量，必须以化验分析的结果为依
据。可燃物的浓度小于0.5%才认为合格。没有经过化验分析的容
器不准进行动火切割。
③ 进入容器内施割时，不但要检测可燃物含量，还要检测氧
气含量，氧气含量应大于19%，否则任何人不准进入容器内作业。
(3)取样分析和监视 置换清洗后，必须从容器内外不同地点
抽取混合气体样品进行化验分析，合格后方可切割。在动火过程
中，还要用仪表监视，以免动火条件变化。当发现可燃物浓度上升
到危险指标时，应立即停止切割，再次清洗到合格为止。
二、等离子弧的形成原理
切割用的等离子弧，是将通常的自由电弧的弧柱进行强迫 “压
缩”而获得的，这种强迫压缩的作用通称 “压缩效应”切割用的等离子弧是经过三种形式的压缩效应得到的。这三种
压缩效应都是通过割炬完成的。
1.机械压缩效应
自由电弧被迫通过压缩喷嘴孔道，使弧柱直径强迫收缩，从而
提高弧柱的能量密度和温度。图3-1 (L)所示为机械压缩效应
示意。
2.热收缩效应
由于水冷压缩喷嘴温度较低，所以在孔道中形成高速冷却气流
均匀包围弧柱，使弧柱边缘温度降低，电离度也降低，以致形成绝
缘层，迫使带电粒子流 (离子和电子)向高温、高电离度的弧柱中
心区域集中，使弧柱直径进一步变细 (能量密度进一步增大)，这
种收缩作用称为热收缩效应，
3.电磁收缩效应
弧柱的带电粒子流可看成一束无数条平行通电的导体，在自身
磁场作用下，产生相互吸引力，使导体相互靠近。两导体之间距离
越近，相互吸引力越大。所以在上述机械压缩效应和热压缩效应作
用下，已被压缩变细的弧柱，由于这种相互的吸引力而进一步收缩
变细，这种收缩作用通常称为电磁收缩效应，如图3-1 (3)所示。
以上三种效应对弧柱所产生的压缩作用使弧柱产生的能量进一
步集中，直到与电弧的热扩散等作用相平衡时，便形成稳定的等离
子弧。正是由于等离子弧的上述产生原理，所以有人把等离子弧也
称为压缩电弧。